Composiciones y métodos para evitar o reducir la resistencia de insectos a insecticidas.

Un método para prevenir o reducir la resistencia a un plaguicida de una plaga de un substrato,

método que comprende la administración al substrato o a la plaga de una composición que comprende:

(a) una formulación de desprendimiento rápido de un inhibidor de un factor que causa o contribuye a la resistencia de la plaga al plaguicida, siendo el inhibidor un inhibidor enzimático metabólico; y sustancial y simultáneamente,

(b) un plaguicida encapsulado en una cápsula degradable.

Composiciones y métodos para evitar o reducir la resistencia de insectos a insecticidas.

La presente invención se refiere a un método para prevenir o reducir la resistencia de una plaga a un pesticida y a formulaciones para uso en tal método. En particular, la invención se refiere a resistencia a insecticidas y a composiciones insecticidas.

Hay varias definiciones de resistencia a insecticidas, que a menudo reflejan el interés del científico que lleva a cabo la definición, en lugar del fenómeno mismo. La Organización Mundial de la Salud ha definido la resistencia como "el desarrollo de una capacidad en una cepa de insectos para tolerar dosis de producto tóxico que serían letales para la mayoría de individuos en una población normal de la misma especie". La resistencia a los plaguicidas va a ser por lo tanto similarmente interpretada, aunque las principales plagas tratadas aquí son insectos.

La resistencia a los insecticidas se ha generalizado más progresivamente desde que se registró primero científicamente en 1914. Alrededor de 500 insectos y especies de ácaros muestran ahora tolerancia a los pesticidas, y la resistencia a los pesticidas se ha vuelto una seria amenaza para el éxito futuro de la represión de plagas usando productos químicos.

Hay tres mecanismos principales por los que puede ocurrir la resistencia: penetración reducida de la plaga por el plaguicida; metabolismo del insecticida (dando como resultando la destoxificación); e insensibilidad del lugar objetivo. Estos mecanismos de resistencia pueden existir individualmente en un insecto, pero se encuentran a menudo en combinación en la que la resistencia total ofrecida es sustancialmente más alta; esta situación se denomina "resistencia multifactorial".

Muchos insectos poseen sistemas de destoxificación, que evolucionaron originalmente para proteger al insecto de toxinas naturales en el medio. El metabolismo del insecticida puede ocurrir antes de que llegue al lugar objetivo cuando se pone en contacto con las enzimas destoxificantes que lo convierten en menos tóxico o más fácilmente excretado, o ambas. Los sistemas enzimáticos más importantes implicados en la resistencia a los insecticidas incluyen los grupos a) oxidasas de función mixta, b) glutation S-transferasas y c) esterasas. Se ha encontrado resistencia, que es el resultado de la actividad mejorada de uno o más de estos grupos de enzimas, en varias especies de insectos.

Los sistemas enzimáticos de destoxificantes de insectos se pueden estudiar in vivo por bioensayos convencionales, o in vitro por ensayos bioquímicos. En los bioensayos convencionales, hay un empleo ampliamente extendido de compuestos sinérgicos tales como DEF (fosforotioato de S,S,S-tributilo) y TPP (fosfato de O,O,O-trifenilo). Estos son compuestos que mejoran significativamente la toxicidad de un insecticida, aunque pueden ser virtualmente no tóxicos cuando se emplean solos. Los insecticidas sinérgicos actúan inhibiendo enzimas metabólicas. Las diferencias de mortalidad en un bioensayo, usando un plaguicida en presencia o ausencia de un compuesto sinérgico, deben indicar si una supuesta enzima metabólica está implicada en la resistencia. Sin embargo, se debe tener precaución cuando se usan compuestos sinérgicos; muy a menudo el producto químico no es completamente específico de la enzima que se está examinando, y puede ser difícil evaluar su posible efecto en otros sistemas biológicos.

Las esterasas son enzimas que catalizan la hidrólisis de un enlace éster. Los insecticidas de organofosfato, carbamato y la mayoría de los piretroides contienen enlaces éster y en algunos casos son sensibles a la hidrólisis por esterasas.

Las esterasas pueden actuar secuestrando toxinas para el insecto o hidrolizando las toxinas. Por lo tanto la resistencia a insecticidas puede ser el resultado de cambios cuantitativos o cualitativos en carboxilesterasas o una combinación de los dos. Los cambios cualitativos podrían conferir a la enzima la capacidad de hidrolizar ésteres insecticidas en un porcentaje significativo, pero pueden o no pueden afectar a la actividad de la esterasa respecto a los substratos modelo. Sin un cambio cualitativo, puede ocurrir aún resistencia por cambios cuantitativos que son el resultado de un procedimiento de amplificación génica. Esto conduce a la producción de una mayor cantidad de la misma esterasa, que secuestra el insecticida, dando como resultado la resistencia. Ocasionalmente, la esterasa puede ser tanto alterada como amplificada. El butóxido de piperonilo (PB o PBO) se ha usado extensamente como "mezcla de depósito", tanto como excipiente debido a sus propiedades detergentes/tensioactivas como debido a la riqueza de bibliografía que describe su capacidad para inhibir enzimas metabólicas oxidantes (oxidasas de función mixta). Hemos mostrado que ciertas esterasas no específicas implicadas en la resistencia a insecticidas son parcialmente inhibidas por concentraciones micromolares de butóxido de piperonilo (IUPAC, London 1998).

En Australian Helicoverpa armigera (Hübner), hasta el 70% de la actividad de las esterasas relacionadas con la resistencia a piretroides fue inhibida por butóxido de piperonilo 10^-5 M, tanto en homogenatos de insectos resistentes como en un extracto de esterasa parcialmente purificada (Gunning et al in Piperonyl Botoxide, pp. 215-225, Academic Press (1998)).

También se realizaron estudios en esterasas del áfido del algodón, Aphis gossypii (Glover) y el áfido del melocotón-patata, Myzus persicae (Sulzer). El butóxido de piperonilo era capaz de inhibir la actividad de la esterasa de A. gossypii, pero solo cuando estaba presente en concentraciones nominales de 10^-4 o mayores. La actividad de la esterasa total se redujo típicamente al 50% en 30 minutos. Este efecto no es simplemente una consecuencia del efecto físico-químico que implica al substrato, dado que las esterasas presentes en M. persicae directamente implicadas en la resistencia a insecticidas no fueron inhibidas cuando se incubaron con concentraciones mM de butóxido de piperonilo durante 40 minutos.

Gunning et al. (1998) por lo tanto propusieron el uso de un compuesto sinérgico o inhibidor de la esterasa tal como PBO simultáneamente en una mezcla de depósito con un insecticida tal como un piretroide para mejorar la eficacia del insecticida en el campo. Además, los datos obtenidos por Gunning et al (Pest Biochem & Physiol 63, 50-62 (1999)) revelaron un significativo sinergismo con los piretroides por organofosfatos; en estudios previos, los trabajadores en el campo no observaron este efecto, sin duda porque el periodo de pretratamiento usado en tales estudios (profenofos y DEF) nunca excedía de 30 minutos, que es un periodo demasiado corto para que tal efecto sea evidente.

De este modo, en algunos casos en los que se confiere resistencia por enzimas estéricas, se podría añadir PBO o análogo de PBO que actúa similarmente, tal como una de sus variantes estable a UV, para inhibir las esterasas durante un periodo de tiempo previo a la adición de un insecticida convencional. Este necesitaría normalmente una segunda aplicación de insecticida, es decir un pretratamiento con un inhibidor de enzima metabólica previamente a la pulverización del insecticida, que no es una proposición económica comparada con una sola aplicación, por ejemplo, de la mezcla de depósito.

La presente invención resuelve el problema de la aplicación múltiple proponiendo que, si un insecticida se microencapsulara o si no se administrara en una formulación de desprendimiento no inmediato y el PBO u otro inhibidor de la esterasa no, entonces sería suficiente una sola aplicación. El PBO comenzaría a actuar inmediatamente sobre las esterasas y, después de un periodo dado, se rompería la microencapsulación y desprendería el insecticida convencional. Para entonces, las enzimas asociadas a la resistencia estarían inhibidas, y de este modo superado el mecanismo de resistencia.

Se conocen varias formulaciones que implican tanto un compuesto sinérgico, tal como PBO, como un insecticida tal como un piretroide.

La memoria descriptiva de patente europea no. 233 184 se refiere al uso de un plaguicida microencapsulado y un plaguicida no microencapsulado, en la que los dos plaguicidas son preferentemente el mismo, por ejemplo, permetrina. La memoria descriptiva de patente europea no. 427 991 describe una mezcla de un plaguicida de organofosforo... [Seguir leyendo]

1. Un método para prevenir o reducir la resistencia a un plaguicida de una plaga de un substrato, método que comprende la administración al substrato o a la plaga de una composición que comprende:

2. Un método según la reivindicación 1, en el que el componente (a) y el componente (b) están comprendidos en la composición en forma de mezcla.

3. Un método según la reivindicación 1, en el que el componente (a) y el componente (b) se administran separadamente.

4. Un método según la reivindicación 3, en el que ambos componentes de la composición se administran al substrato o la plaga con 10 segundos de diferencia.

5. Un método según la reivindicación 3 o la reivindicación 4, en el que ambos componentes se administran al substrato o la plaga con uno o dos segundos de diferencia.

6. Un método según cualquier reivindicación previa, en el que la formulación de desprendimiento rápido del componente (a) es una formulación plaguicida estándar que incluye por lo menos una formulación seleccionada del grupo que consiste en: polvos humedecibles, gránulos; concentrados emulsionables; y formulaciones de volumen ultra bajo a las que se puede añadir agua para formar una emulsión o una suspensión.

7. Un método según cualquier reivindicación precedente, en el que el inhibidor del componente (a) incluye por lo menos un inhibidor seleccionado del grupo que comprende:

inhibidores de esterasa; inhibidores de oxidasa de función mixta; e inhibidores de glutation S-transferasa.

8. Un método según cualquier reivindicación precedente, en el que el inhibidor del componente (a) comprende un inhibidor de esterasa.

9. Un método según la reivindicación 8, en el que el inhibidor de esterasa incluye por lo menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en:

fosforotionato de S,S,S-tributilo; fosfato de O,O,O-trifenilo; butóxido de piperonilo (PBO); profenofos; etion; y dimetoato.

10. Un método según la reivindicación 9, en el que el inhibidor del componente (a) es butóxido de piperonilo (PBO).

11. Un método según cualquier reivindicación precedente, en el que la composición comprende más de un plaguicida encapsulado en una cápsula degradable.

12. Un método según la reivindicación 11, en el que uno o más plaguicidas se microencapsulan dentro de una cápsula degradable.

13. Un método según cualquier reivindicación precedente, en el que el plaguicida del componente (b) incluye por lo menos un compuesto seleccionado del grupo que comprende:

piretroides; organofosfatos; y carbamatos.

14. Un método según la reivindicación 13, en el que el plaguicida del componente (b) incluye por lo menos un piretroide seleccionado del grupo que comprende:

fenvalerato; S-fenvalerato; cipermetrina (tanto la forma alfa como la zeta); bifentrina; deltametrina; y beta-ciflutrina.

15. Un método según cualquier reivindicación precedente, en el que el inhibidor del componente (b) es butóxido de piperonilo y el plaguicida del componente (b) es un piretroide.

16. Una composición plaguicida apropiada para uso en el método como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15 inclusive, comprendiendo dicha composición:

17. Una composición plaguicida según la reivindicación 16, en la que el componente (a) y el componente (b) se formulan en forma de una mezcla.

18. Una composición plaguicida según la reivindicación 16 o la reivindicación 17, en la que la formulación de desprendimiento rápido del componente (a) es una formulación plaguicida estándar seleccionada del grupo que consiste en:

polvos humedecibles; gránulos; concentrados emulsionables; y formulaciones de volumen ultra bajo a las que se puede añadir agua para formar una emulsión o una suspensión.

19. Una composición plaguicida según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 18 inclusive, en la que el inhibidor del componente (a) incluye por lo menos un inhibidor seleccionado del grupo que consiste en:

inhibidores de esterasa; inhibidores de oxidasa de función mixta; e inhibidores de glutation S-transferasa.

20. Una composición plaguicida según la reivindicación 19, en la que el inhibidor del componente (a) es un inhibidor de esterasa.

21. Una composición plaguicida según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 20 inclusive, en la que el plaguicida del componente (b) incluye por lo menos un compuesto seleccionado del grupo que comprende:

piretroides; organofosfatos; y carbamatos.

22. Una composición plaguicida según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 21 inclusive, en la que el inhibidor del componente (a) es butóxido de piperonilo y el plaguicida del componente (b) es un piretroide.

23. El uso de una composición o método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 22 inclusive en el tratamiento o prevención de la resistencia a plaguicidas.

24. El uso de una composición o método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 22 inclusive en el tratamiento o prevención del daño o destrucción de un substrato por una plaga.

25. Un método para preparar una composición plaguicida según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 22 inclusive, comprendiendo dicho método poner en una mezcla física el componente (a) y el componente (b).

26. Un método según cualquier reivindicación precedente, en el que el plaguicida del componente (b) es un piretroide.

27. Un método según cualquier reivindicación precedente, en el que la formulación encapsulada del plaguicida es lambdacihalotrina microencapsulada, por lo que desprende el plaguicida de una manera retrasada después de ser mezclado con agua y en el que el desprendimiento del plaguicida está en parte desencadenado por la luz del sol.